提出了一种民用飞机飞行载荷谱数据清洗方法。首先将原始载荷谱中的局部峰谷值提取出来,组成峰谷值数据库;其次建立了“四点法”评定规则,对峰谷值数据库数据进行清洗,将小于门槛值的载荷循环截除,得到清洗谱。实例验证结果表明,该方法在保证原始谱载荷次序不变的基础上,能够有效地截除对疲劳损伤影响较小的载荷循环,从而提高数据处理的效率。

高速列车运行产生强交变气动载荷,会导致列车铆钉、螺栓等连接结构件疲劳失效,该文针对高速列车底板铆钉结构的气动疲劳问题,提出底板/铆钉/骨架梁耦合分区气动加载的应力有限元解算模型;采用双向同步导压的差压测量方法,获得了武汉-广州交路的底板结构气动载荷谱,采用雨流计数与累积损伤准则对铆钉结构进行疲劳损伤评估。结果显示,当高速列车运行里程达设计寿命1200万千米时,铆钉结构的疲劳损伤为0.83,其安全系数仅为1.2,应加强对铆钉结构件的检修维护,同时从规格选取、初始拉铆设计和骨架梁-铆钉布置优化出发,提升铆钉强度、降低初始应力、平滑集中应力,以提升铆钉结构的服役性能,确保行车安全。

为研究液压支架的疲劳寿命,以ZY6000/25/50型两柱掩护式液压支架为分析对象,根据GB 25974.1—2010《煤矿用液压支架第1部分:通用技术条件》对顶梁扭转,底座两端集中载荷工况下液压支架进行静力学仿真分析。基于ANSYS Workbench软件与nCode软件,搭建了静力学-疲劳寿命联合仿真平台,对液压支架进行了疲劳寿命分析,得到了整架的疲劳寿命分布云图。仿真结果表明,该型号液压支架耐久性能良好,该分析方法可为液压支架的研发和改进提供参考。

为了在挖掘机实机定型投产之前更准确地验证各构件的设计参数,提出了一种利用离散元-多体动力学(DEM-MBD)联合仿真预测挖掘作业性能的分析方法。对某国产型号液压挖掘机进行了平地、斜坡工况下的多组实验测试,得到了对应工况的载荷谱数据。根据实验过程中挖掘机的挖掘过程以及料堆形状,利用动力学软件RECURDYN与离散元软件EDEM进行了联合仿真,还原了挖掘过程中挖掘机的作业状态。对比实验采集的载荷谱推导所得的数据和联合仿真数据,结果表明:联合仿真得到的各组油缸推力以及挖掘阻力数据与实验数据的相关系数均大于0.9,证实离散元-多体动力学联合仿真分析方法适用于挖掘机的挖掘作业性能分析。

以某快速地铁车辆的一系钢圆弹簧为研究对象,开展疲劳寿命预测分析。通过有限元软件ANSYS建立一系钢圆弹簧模型,分析它在最大工作载荷下的应力分布;通过动力学分析软件SIMPACK建立快速地铁车辆模型,得出弹簧在纵向、横向和垂向振动位移时间历程;基于Miner线性疲劳损伤理论,以一系钢圆弹簧的应力和载荷谱为输入,结合疲劳寿命分析软件FE-SAFE对一系钢圆弹簧进行疲劳寿命计算。结果表明:快速地铁车辆一系钢圆弹簧第二圈内侧为应力最大部位,最大应力1294.19 MPa,疲劳寿命约为1945942次,符合某快速地铁车辆一系钢圆弹簧实际情况。

利用UG软件建立航空发动机高压涡轮盘有限元模型,并用ANSYS软件进行了网格划分。对构件各状态下的应力、温度场进行计算分析,从而确定危险部位。根据热强参数方程,计算高压涡轮盘在不同工作状态下的蠕变寿命,从而得到其蠕变寿命载荷谱。对高压涡轮盘蠕变寿命载荷谱进行提取,并以蠕变寿命消耗线性叠加原理为基础,对高压涡轮盘的蠕变寿命进行等效计算。研究结论为高压涡轮盘蠕变寿命预测提供了依据。

针对再制造挖掘机载荷数据不足,导致疲劳研究受阻的问题,提出了一种试验与动力学仿真相结合的方法。首先选取某型号的反铲液压挖掘机作为研究对象,依据严格规范的试验过程,测出挖掘机在挖掘过程中各个参数（液压缸位移以及推力大小）的变化情况;然后将计算所得的铲斗齿尖最大挖掘阻力和测试所得的各液压缸位移作为输入,采用ADMAS软件模拟仿真整个挖掘过程,进而得到挖掘机主要铰点的受力变化曲线。最后对仿真与测试结果进行检验,最大误差范围在5%以内,可见该方法有效可靠,研究得出的结果为工作装置进行疲劳寿命研究以及轻量化设计提供有效的载荷谱。

为编制基于实测数据的挖掘机液压泵载荷谱,对某型号液压挖掘机整机进行试验,采集了挖掘机典型工况土石甩方作业下液压泵的载荷数据;基于实测数据,针对测试工况下挖掘机作业明显的分段特点,结合执行操作时各液压缸的动作,制定了液压泵载荷的分段方法;对实测数据进行分段并合成,选用基于载荷扩展的非参数外推方法,获得全寿命下的外推结果,该结果贴合挖掘机液压泵的实际作业情况,为液压泵后续试验和分析提供了数据基础。

飞机起落架支柱加载系统属于被动式加载系统其设计可以分为机械结构设计与液压控制设计两个部分。其中机械结构设计部分不仅为加载系统提供满足条件的传力部件而且还为加载系统提供准确的加载位置。因此加载系统能否简单、准确地完成加载任务机械结构设计部分起了至关重要的作用。液压控制设计为加载系统提供加载力通过对电液伺服加载系统的分析与设计可以准确地提供加载力并且可以高精度地跟踪载荷谱。该文中通过catia软件为加载系统机械结构设计部分提供三维建模并且使用AMESim软件为加载系统提供仿真实验。

介绍了起落架支柱加载系统的工作原理描述了电液伺服加载系统工作特点对加载过程中产生的多余力进行了分析与分类。针对多种形态的多余力提出了复合补偿控制方法即速度补偿控制和端端补偿控制并将补偿控制方法应用于加载控制系统控制律中对采用复合补偿控制方法的前后进行了试验数据对比。试验结果表明采用复合补偿控制方法能明显消减起落架收放过程中(特别是起动和到位时)产生的多余力大幅提高了对气动力载荷的跟踪精度取得了良好的工程应用效果具有很好的推广应用价值。